ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Принцип построения усилительных каскадов

12 3 4

Введение

Усилители – неотъемлемая часть электронных схем в системах промышленной автоматики, электропривода, бытовой электроники.

Они предназначены для увеличения параметров электрических сигналов (напряжения, тока, мощности) и реализованы на транзисторах, специализированных микросхемах, операционных усилителях.

Выпускники специальности 18.04.00 должны знать принципы построения, уметь выбирать элементы схем, адаптировать их к разным задачам, модифицировать с целью улучшения , а также отыскивать и устранять неисправности.

Целью контрольной работы является приобретение навыков расчета типовых однокаскадных линейных усилителей на биполярных транзисторах.

Исходные данные.

В качестве типовых схем линейных усилителей на биполярных транзисторах предлагается три схемы :

v Рис 2.1 Схема усилительного каскада с общим эмиттером (ОЭ);

v Рис 2.2 Схема усилительного каскада с общим коллектором (ОК);

v
Рис 2.3 Схема усилительного каскада с общей базой (ОБ).

Все варианты контрольной работы и исходные данные для расчетов приведены в таблице 2.1.

Контрольная работа оформляется в виде расчетно-пояснительной записки, которая должна содержать:

v оглавление;

v задание;

v описание назначения и работы каждого элемента принципиальной схемы ;

Примечание: Творчески перерабатывается с учетом реко-мендованной литературы и настоящих методических указаний.

v расчет величин всех неизвестных элементов (резисторов, конденсаторов ), а также основных параметров усилителя, таких как:

· коэффициент усиления по напряжению
К_и = U_вы_x / U_в_x.;

· коэффициент усиления по току К_I = I_вых / I_bx;

· коэффициент усиления по мощности
;

· Входное сопротивление каскада R_ВХ ;

· Выходное сопротивление каскада R_ВЫХ ;

· Амплитуду входного сигнала генератора E_Г.

Примечание: Расчет должен состоять из двух частей:

o Расчет по постоянному току;

o Расчет по переменному току.

v графическую часть, которая должна содержать;

· принципиальную электрическую схему;

· схему замещения усилительного каскада;

· временные диаграммы входного напряжения, и тока, совмещенные с базовой вольтамперной характеристикой (ВАХ) транзистора, (Рис 3.2.1.1.1,б);

· временные диаграммы выходного напряжения тока, совмещенные с коллекторной вольтамперной характеристикой (ВАХ) транзистора, (Рис 3.2.1.1.1,а).

Примечание: Графическая часть должна быть встроена в описание, и расчет естественным образом, иллюстрирующим этапы расчета, а не быть отдельной главой, но обязательно содержать четыре указанные части

v библиографический список (при написании формул, выборе коэффициентов или элементов схемы требуется ссылаться на источник, откуда они взяты).

Графическая и расчетная части курсовой работы должны быть оформлены в соответствии с требованиями ГОСТов (ЕСКД).

В таблицах 2.1 и 2.2 приведены 60 вариантов заданий.

Таблица 2.1 Исходные данные.

Вариант	Схема	Р_Н [мВт]	U_BЫХ _m [В]	β	r_Б [Ом]	f_C [Гц]	R_Г [Ом]
	Рис 2.1		12.8			21.2
	Рис 2.2		10.4			30.4
	Рис 2.3		15.2			20.4
	Рис 2.1		11.8			28.0
	Рис 2.2		13.2			25.6
	Рис 2.3		10.8			30.8
	Рис 2.1		13.8			22.4
	Рис 2.2		12.6			23.6
	Рис 2.3		13.0			28.8
	Рис 2.1		11.2			20.0
	Рис 2.2		14.8			27.6
	Рис 2.3		12.0			24.4
	Рис 2.1		13.6			25.2
	Рис 2.2		10.2			26.4
	Рис 2.3		14.6			22.0
	Рис 2.1		12.4			30.0
	Рис 2.2		15.6			27.2
	Рис 2.3		11.0			22.8
	Рис 2.1		13.4			24.8
	Рис 2.2		14.2			29.2
	Рис 2.3		10.0			21.6
	Рис 2.1		12.2			31.2
	Рис 2.2		14.4			24.0
	Рис 2.3		11.6			23.2
	Рис 2.1		15.8			28.4
	Рис 2.2		15.0			26.8
	Рис 2.3		11.4			20.8
	Рис 2.1		14.0			29.6
	Рис 2.2		15.4			26.0
	Рис 2.3		10.6			31.6

Таблица 2.2 Исходные данные.

Вариант	Схема	Р_Н [мВт]	U_BЫХ _m [В]	β	r_Б [Ом]	f_C [Гц]	R_Г [Ом]
	Рис 2.1		10.0			21.6
	Рис 2.2		12.2			31.2
	Рис 2.3		14.4			24.0
	Рис 2.1		11.6			23.2
	Рис 2.2		15.8			28.4
	Рис 2.3		15.0			26.8
	Рис 2.1		11.4			20.8
	Рис 2.2		14.0			29.6
	Рис 2.3		15.4			26.0
	Рис 2.1		10.6			31.6
	Рис 2.2		12.8			21.2
	Рис 2.3		10.4			30.4
	Рис 2.1		15.2			20.4
	Рис 2.2		11.8			28.0
	Рис 2.3		13.2			25.6
	Рис 2.1		10.8			30.8
	Рис 2.2		13.8			22.4
	Рис 2.3		12.6			23.6
	Рис 2.1		13.0			28.8
	Рис 2.2		11.2			20.0
	Рис 2.3		14.8			27.6
	Рис 2.1		12.0			24.4
	Рис 2.2		13.6			25.2
	Рис 2.3		10.2			26.4
	Рис 2.1		14.6			22.0
	Рис 2.2		12.4			30.0
	Рис 2.3		15.6			27.2
	Рис 2.1		11.0			22.8
	Рис 2.2		13.4			24.8
	Рис 2.3		14.2			29.2

В Таблице 2.1 :

Р_Н — мощность в нагрузке [мВт].

U_BЫХ _m — амплитуда напряжения на нагрузке [В].

f_C — частота усиливаемого сигнала [Гц],

β— коэффициент передачи тока в схеме ОЭ,

r_Б — объемное сопротивление базы [Ом],

R_Г — эквивалентное сопротивление генератора сигнала

Исходные допущения:

· – напряжение на коллекторе, соответствующее области нелинейных начальных участков выходных характеристик транзистора принять равным

· Начальным током коллектора и, соответствующим максимальной температуре пренебречь для всех расчетов.

· U_БЭП _m – максимальное постоянное напряжение база-эмиттер принять равным 0,7 В.

· Дифференциальным сопротивлением коллекторного перехода в схеме ОЭ пренебречь (считать r_К(Э) = ∞ )

3. Усилительные каскады на биполярных
транзисторах.

Принцип построения усилительных каскадов

Усилители состоят, как правило, из нескольких ступеней, осуществляющих последовательное усиление сигнала. Их обычно называемых каскадами. Число каскадов в усилителях зависит от требуемых значений коэффициентов усиления Κ_I, К_U, К_P.

В зависимости от выполняемых функций усилительные каскады подразделяют на каскады предварительного усиления и выходные каскады. Каскады предварительного усиления предназначены для повышения уровня сигнала по напряжению, а выходные каскады – для получения требуемых тока или мощности сигнала в нагрузке.

Схемы усилительных каскадов характеризуются большим разнообразием. Они могут отличаться числом и режимом работы используемых транзисторов при усилении переменного сигнала. Вместе е тем принцип построения главных цепей усилительных каскадов один и тот же. Принцип построения и работы различных каскадов удобно показать на примере структурной схемы Рис 3.1.1,а, действительной для усилительных каскадов на одном транзисторе.

Основными элементами каскада являются управляемый элемент УЭ, функцию которого выполняет биполярный или полевой транзистор, и резистор R. Совместно с напряжением питания Е эти элементы образуют выходную цепь каскада.

Процесс усиления основывается на преобразовании энергии источника постоянного напряжения Ε в энергию переменного напряжения в выходной цепи за счет изменения выходного тока i УЭ по закону, задаваемому входным сигналом u_ВХ.

Ввиду использования для питания источника постоянного напряжения Ε ток i в выходной цепи каскада является однонаправленным.

Поэтому для обеспечения работы линейного усилительного каскада при переменном входном сигнале и требовании исключения его искажения после усиления в выходной цепи должны быть введены постоянные составляющие тока I_П и напряжения U_П. Задачу решают путем подачи во входную цепь каскада помимо усиливаемого сигнала соответствующего постоянного напряжения U_ВХ._П (или задания соответствующего постоянного входного тока I_BX _П)·

Постоянные составляющие тока и напряжения определяют так называемый режим покоя усилительного каскада.

12 3 4